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公開番号2025044381
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-02
出願番号2023151918
出願日2023-09-20
発明の名称永久磁石埋込型モータ及びポンプ装置
出願人株式会社ミクニ
代理人個人
主分類H02K 1/18 20060101AFI20250326BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】加工費の増加、ハウジングの構造の複雑化及び大型化等を招くことなく、局所的な応力の発生を抑制ないし防止でき、堅固な構造が得られる永久磁石埋込型モータ及びそれを駆動源とするポンプ装置を提供する。
【解決手段】圧延鋼板材の打ち抜き加工により得られた複数の鋼板Spを積層して円環状に形成されたステータコア20及び励磁用のコイル40を含むステータStと、ステータの内側に配置されると共に永久磁石60を含むロータRtと、ステータを嵌め込むべく所定の軸線Sを中心とする円筒状の嵌合凹部1bを含む金属製のハウジング1とを備え、ステータStは、ハウジングの加熱時に嵌合凹部1bの内径Dの変化量が大きい膨張方向Edに鋼板の圧延方向Rdを方向付けてハウジングに焼き嵌めされている。
【選択図】図17

特許請求の範囲【請求項１】
圧延鋼板材の打ち抜き加工により得られた複数の鋼板を積層して円環状に形成されたステータコア及び励磁用のコイルを含むステータと、
前記ステータの内側に配置されると共に永久磁石を含むロータと、
前記ステータを嵌め込むべく所定の軸線を中心とする円筒状の嵌合凹部を含む金属製のハウジングと、を備え、
前記ステータは、前記ハウジングの加熱時に前記嵌合凹部の内径の変化量が大きい膨張方向に前記鋼板の圧延方向を方向付けて、前記ハウジングに焼き嵌めされている、
ことを特徴とする永久磁石埋込型モータ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ハウジングは、前記嵌合凹部を画定する壁部と、前記嵌合凹部の開口側において前記壁部の周囲に連続し前記壁部よりも肉厚に形成された肉厚部を含み、
前記膨張方向は、前記軸線を含む断面において、前記肉厚部の断面積が最も大きくなる前記軸線回りの角度位置に一致する、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記嵌合凹部を画定する壁部と、前記嵌合凹部の開口側において前記壁部の周囲でかつ前記軸線に直交する直交線方向に連続して形成され前記壁部よりも肉厚の二つの肉厚部を含み、
前記ステータは、前記二つの肉厚部の配列方向に前記圧延方向を方向付けて、前記ハウジングに焼き嵌めされている、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記嵌合凹部を画定する壁部と、前記嵌合凹部の開口側において前記壁部の周囲に形成されたフランジ部と、前記フランジ部において前記軸線に直交する直交線方向に配列され前記壁部よりも肉厚の二つのボス部を含み、
前記ステータは、前記二つのボス部の配列方向に前記圧延方向を方向付けて、前記ハウジング本体に焼き嵌めされている、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項５】
前記フランジ部は、前記壁部よりも肉厚に形成されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項６】
前記二つのボス部は、前記フランジ部よりも肉厚に形成されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項７】
前記フランジ部は、前記直交線が通る領域から外れた領域において、複数の肉抜き部を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項８】
前記ステータは、前記圧延方向を示す指標を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項９】
前記鋼板の板厚は、０．２ｍｍ～０．５ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型モータ。
【請求項１０】
前記ハウジングは、アルミニウム材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の永久磁石埋込型モータ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルが巻回されたステータ及び永久磁石が埋設されたロータを備えた永久磁石埋込型モータ及びそれを駆動源とするポンプ装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の永久磁石埋込型モータとしては、周方向に配列されたティース及びスロットを有する環状のステータコア及びティースの周りに巻回されたコイルを含むステータと、ステータの内側に回動自在に配置されると共に永久磁石が挿着されたロータと、ステータコアを固定すると共にロータを回動自在に支持するハウジングと、を備えた永久磁石型モータが知られている（例えば、特許文献１）。
この永久磁石型モータにおいて、ステータコアは、渦電流損による鉄損を低減するべく、薄板の電磁鋼板材から打ち抜かれた複数枚の電磁鋼板を積層して形成され、ハウジング内に焼き嵌め等により固定される。
【０００３】
ところで、電磁鋼板材は、製造された鋼片（鋼塊）に対して、所定方向に圧延処理を施し、又、適宜熱処理等を施して、帯状鋼板材に形成されると共に帯状鋼板材を巻き取ったロール材として提供される。そして、ステータコアの基材となる複数枚の電磁鋼板を形成する場合は、ロール材を平板状に引き延ばして、順送りしつつ打ち抜き加工を施し、設計寸法の電磁鋼板が製造される。
【０００４】
しかしながら、電磁鋼板材の圧延処理に起因する残留歪や、電磁鋼板材としてのロール材を引き延ばして打ち抜き加工する際の加工誤差等により、打ち抜いた電磁鋼板を複数枚積層してステータコアを形成すると、圧延方向において設計値よりも僅かに大きくなる傾向にある。これに対処するべく加工精度を上げると、加工費の増加を招く。
【０００５】
また、上記のステータコアを、例えばハウジングを加熱膨張させて焼き嵌め等により固定する際に、ハウジングはその形状及び形態により熱膨張率が一定ではなく、焼き嵌め後においてハウジング又はステータコアにおいて局所的に内部応力が大きくなる領域を招く虞がある。
したがって、ステータコア及びハウジングの寸法公差及び幾何公差等を考慮し、又、電磁鋼板の圧延処理及びロール材に依存する寸法誤差等を考慮して、各部品に発生する局所的な応力等を抑制ないし防止し、より信頼度の高い構造とすることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－１１６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、上記従来技術の問題点に鑑み、加工費の増加、ハウジングの構造の複雑化及び大型化等を招くことなく、局所的な応力の発生を抑制ないし防止でき、堅固な構造が得られる、永久磁石埋込型モータ及びそれを駆動源とするポンプ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の永久磁石埋込型モータは、圧延鋼板材の打ち抜き加工により得られた複数の鋼板を積層して円環状に形成されたステータコア及び励磁用のコイルを含むステータと、ステータの内側に配置されると共に永久磁石を含むロータと、ステータを嵌め込むべく所定の軸線を中心とする円筒状の嵌合凹部を含む金属製のハウジングとを備え、ステータは、ハウジングの加熱時に嵌合凹部の内径の変化量が大きい膨張方向に鋼板の圧延方向を方向付けて、ハウジングに焼き嵌めされている、構成となっている。
【０００９】
上記永久磁石埋込型モータにおいて、ハウジングは、嵌合凹部を画定する壁部と、嵌合凹部の開口側において壁部の周囲に連続し壁部よりも肉厚に形成された肉厚部を含み、膨張方向は、軸線を含む断面において、肉厚部の断面積が最も大きくなる軸線回りの角度位置に一致する、構成を採用してもよい。
【００１０】
上記永久磁石埋込型モータにおいて、ハウジングは、嵌合凹部を画定する壁部と、嵌合凹部の開口側において壁部の周囲でかつ軸線に直交する直交線方向に連続して形成され壁部よりも肉厚の二つの肉厚部を含み、ステータは、二つの肉厚部の配列方向に圧延方向を方向付けて、ハウジングに焼き嵌めされている、構成を採用してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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